レコード - haskell-shoen

レコード

レコードは、型が異なってもよい複数の値に名前をつけて一つにまとめ、一つの値として扱う構造である。extensible のレコードは、通常のレコードと異なり、型レベルリストによって特徴付けられる。

extensibleのレコードは以下の効果を持つ。これらの効果が活かせない場合は、標準のレコードも検討しよう。

多相なアクセサの提供: 特定のキーが含まれていれば、あらゆるレコードを受け取れるような関数が定義できる。

ラッパーによるカスタマイズ: 全フィールドが、Maybe や IOなどのラッパーに含まれている場合も簡潔に表現できる(HKD)。

生成、変換、畳み込み: どんなレコードにも適用できる、一般的な操作が多数提供されている。

共通のインスタンス: 様々なインスタンスが最初からレコードに付与されている。利用者が自分でインスタンスを定義する必要はなく、推奨もされない。

基本形

Haskell 標準の**レコード**の代わりとして使える。

code:haskell

#!/usr/bin/env stack

{- stack script

--resolver nightly-2018-04-21

--package extensible

{-# LANGUAGE DataKinds #-}

{-# LANGUAGE OverloadedLabels #-}

{-# LANGUAGE TypeOperators #-}

module Main where

import Data.Extensible

type PersonRecord = Record

'[ "name" >: String

, "age" >: Int

]

-- | 拡張可能レコード

p1 :: PersonRecord

p1 = #name @= "guchi"

<: #age @= 0

<: nil

-- | Haskell のレコード

data Person = Person

{ name :: String

, age :: Int

} deriving Show

p2 :: Person

p2 = Person "wado" 10

main :: IO ()

main = do

print p1

print p2

ラッパー型

実はRecordはRecordOfの特殊な場合であり、全ての値をIdentityでそのまま包んだ場合を表現している。ここでRecordOf Maybeを使えば、要素が欠けているかもしれないレコードも表現できる。このIdentity、Maybeのような型を包装型(wrappers)と呼ぶ。

code:haskell

type Record = RecordOf Identity

そして、RecordOfの実体はField型を包装型とする拡張可能積(/product)なのだ。

code:haskell

type RecordOf h = Field h :* xs

例えば、以下のような関数を使えば、Maybeなど、Applicativeのアクションに包まれた値を集めてレコードを構築することができる。

code:haskell

htraverse (fmap (Field . Identity) . getField)

:: Applicative f => Record f :* xs -> f (Record :* xs)

拡張可能積を生成、変換、分解する関数は多数定義されており、これらを組み合わせることによって、通常のレコードでは考えられないような、非常に柔軟かつ再利用性の高い処理が可能になる。

サブレコード

code:haskell

#!/usr/bin/env stack

{- stack script

--resolver nightly-2018-05-09

--package extensible

{-# LANGUAGE DataKinds #-}

{-# LANGUAGE OverloadedLabels #-}

{-# LANGUAGE TypeOperators #-}

module Main where

import Data.Extensible

type Dim2 = Record ' "x" >: Int, "y" >: Int

type Dim3 = Record ' "x" >: Int, "y" >: Int, "z" >: Int

d2 :: Dim2

d2 = #x @= 0

<: #y @= 0

<: nil

d3 :: Dim3

d3 = #x @= 0

<: #y @= 0

<: #z @= 0

<: nil

main :: IO ()

main = do

print d2

print d3

print (shrink d3 :: Dim2)

shrink は shrink d2 :: Dim3 のように拡大することはできない。

この場合は shrink ではなく happend を使って明示的に追加する必要がある。

code:haskell

print (happend d2 (#z @= 0 <: nil))

print (happend (#z @= 0 <: nil) d2)

型レベル空リスト

Record に型レベル空リストを与えたい場合、値レベル空リスト同様に、型レベル空リストに種注釈を与える必要がある。

また、PolyKinds が必要となることも忘れてはいけない。

code:haskell

#!/usr/bin/env stack

{- stack repl

--resolver nightly-2018-09-23

--package extensible

{-# LANGUAGE DataKinds #-}

{-# LANGUAGE PolyKinds #-}

import Data.Extensible

import GHC.TypeLits

type Person = Record ('[] :: Assoc Symbol *)